高考生物实验题专题突破1:变量的控制
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高考生物实验题专题突破(5套)专题1:变量的控制知识目标:实验变量和无关变量的概念及控制方法能力目标:解决相关的实验设计题目教学方法:讲练结合教学过程:1.概念实验变量:也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。
实验的目的在于获得和解释这种前因后果。
无关变量:指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。
额外变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。
额外变量会对反应变量有干扰作用。
无关变量的控制要做到相同且适宜。
2.控制方法操纵实验变量——施加干扰控制无关变量——随机分组、设置对照、条件相同且适宜、重复实验捕获反应变量——观察现象、测量数值实验组:施加得到对照实验变量——————→反应变量——→科学结论对照组:不施加无关变量消失分析改变相同且适宜程度改变↓↓↓操纵控制检测实验器材:自选实验步骤:①②③④练习2、(2004春季高考)为了研究胰腺的胰液分泌调节,某人从实验狗甲的一段小肠刮下黏膜,将该黏膜放入稀盐酸中浸泡,把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉,结果引起实验狗乙的胰液大量分泌,并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。
分析这一实验与结论,回答下列问题:仅根据上述实验能否得出该结论,为什么?练习3、(2008海南高考)为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给的实验材料,完成下列实验步骤并回答问题:实验材料:距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
(1)实验步骤:①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。
②用喷壶分别将和喷洒在A、B两组幼苗上。
③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的(2)预测实验结果:。
比较过氧化氢在不同条件下的分解1、实验原理:H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。
2、实验过程和现象实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,其催化效率更高。
3、实验中变量的控制变量:在实验过程中可以变化的因素。
自变量:实验过程中可以人为改变的变量,如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。
因变量:随着自变量的变化而变化的变量。
如上述实验中H2O2分解速率。
无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,如试剂的用量、实验室温度等。
考点一:实验原理及操作过程注意事项例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,下列叙述正确的是()A.实验中所用肝脏必须是新鲜的,若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少B.实验中用到的滴管,必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液,这样对实验结果影响较小C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况考点二:实验的变量分析技巧例一、关于下图所示实验的叙述中,错误的是()A.甲装置是实验组,乙装置是对照组B.H2O2溶液的浓度属于无关变量C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,对实验的处理如表所示。
下列有关分析不正确的是()A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量B.试管2中没有加入任何试剂,应为空白对照组C.试管4和试管1形成对照,可说明酶具有催化作用D.若要研究酶的高效性,可选用实验组合试管3和试管4易错点一:肝脏必须是新鲜的,过氧化氢酶是一种蛋白质,不新鲜的肝脏,酶的活性较低。
易错点二:肝脏要磨碎,充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。
高考生物实验题专题突破(5套)专题1:变量的控制知识目标:实验变量和无关变量的概念及控制方法能力目标:解决相关的实验设计题目教学方法:讲练结合教学过程:1 .概念实验变量:也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。
实验的 目的在于获得和解释这种前因后果。
无关变量:指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。
额外变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。
额外变量会对 反应变量有干扰作用。
无关变量的控制要做到相同且适宜。
2 .控制方法操纵实验变量一一施加干扰控制无关变量一一随机分组、设置对照、条件相同且适宜、重灾实验 捕获反应变量一一观察现象、测量数值实验变量 -------------- 反应变量 ------------ 科学结论操纵 实验变量3 .针对训练例:研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液1000mL 。
利用以卜.实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻 种子萌发和生长的影响。
实验材料和器材:水稻种子,试管,培养皿,纱布,尺子(lOOnmi ),蒸 储水,恒温光照培养箱(温度设定为28℃,光强度为2000 Lux )。
(实 验材料和器材的数量不限)根据给出的实验材料和器材.请设计实验方法和步骤.预测实验结果并 作出分析。
(1)方法和步骤:(2)结果预测和分析:解析:变量的确定和控制方法是实验设计的核心内容,现分析如下:内容 项目 变量的确定 变量的控制实验变量 各种不同浓度的重金属污染液 用加法原理对研究对象施加干扰,即用清水作 对照,配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组无关变量 ①影响种子萌发的内因,如籽粒饱满、大小等②影响种子萌发的外因,如适宜的水分、温度、空气、光照等③用一粒种子的偶然性 ①选饱满、大小一致的水稻种子,去掉种子籽粒对实验的影响 ②利用平衡等量原则,给实验组和对照组相同的、适宜的外界条件 ③重更原则,选一定数量的种子进行实验 反应变量 ①种子萌发情况实验组:施加 得到 对照对照组:不施加改变无关变量 相同且适宜消失 分析 程度改变 控制检测 无关变量 反应变量②水稻生长状况①统计发芽率②测量幼苗株高,并计算平均值答案:(1)方法和步骤:①用蒸储水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍获得4种不同浓度的污染液。
“变量控制法”突破光合作用和细胞呼吸的实验题(2019·全国Ⅰ,29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。
回答下列问题:(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会________,出现这种变化的原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。
请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。
要求简要写出实验思路和预期结果。
答案(1)增强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。
预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述经干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。
预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。
解析(1)经干旱处理后,植物根细胞的细胞液浓度增大,细胞液和外界溶液的浓度差增大,植物的吸水能力增强。
(2)干旱处理后,叶片气孔开度减小,使CO2供应不足,暗反应减弱,从而导致光合速率降低。
(3)本实验需先设计干旱处理与非干旱处理的对照,证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的;再设计在干旱条件下ABA处理组与非ABA处理组的对照,证明干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。
高考生物实验设计题中实验条件的控制方法问题总结高考中,实验绝对是重点中的重点,在高考生物命题中,实验需要注意的一个重要方面就是实验条件的控制,一起来看看哪些条件如何控制吧。
1、增加水中氧气————泵入空气或吹气或放入绿色植物2、减少水中氧气—————容器密封或油膜覆盖或用凉开水3、除去容器中二氧化碳————氢氧化钠溶液4、二氧化碳浓度的平衡————碳酸氢钠溶液5、其中二氧化碳浓度的平衡————碳酸氢钠溶液是怎么理解的呢?碳酸氢钠是一种强碱弱酸盐,当二氧化碳浓度升高时,可以被碳酸氢钠溶液吸收,当二氧化碳浓度降低时,碳酸氢钠溶液又可释放二氧化碳,从而可以二氧化碳浓度的平衡。
6、关于生物实验的几个问题,什么是自变量,因变量?自变量,指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。
因变量,指实验中由自变量而引起的变化和结果。
如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验自变量:催化剂种类(Fe3+和过氧化氢酶)因变量:用气泡产生速度,卫生香燃烧程度观察植物细胞的质壁分离和复原的实验自变量:外界溶液的浓度(高渗及低渗溶液)因变量:质壁分离(液泡失水缩小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分离);质壁分离复原(液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状)植物向性运动的实验设计和观察自变量:①是否单侧光照(黑暗、单侧光照、均匀光照)②改变幼苗的空间位置以接受重力影响因变量:①幼苗的弯曲状况;②根的弯曲方向7、实验设计题怎么做?现在的实验设计是生物一个重头戏,具有较大的区分度.是考察考生能力一个很好的手段.应先看清要求是探究还是验证。
探究结果有多种,而验证结果只有一种,即我们知道的正确结论。
这一点一定要看清,否则会全盘皆输。
再者,注重实验原理的分析,这一方面命题几率将加大。
还要注意实验设计的步骤,第一步往往要进行分组,设计实验组和对照组,还要保证除要实验的量不同,其他条件完全相同。
第二步是处理,对实验组加要实验的量,对照组不变、然后培养观察。
高考生物二轮复习实验专题之控制变量法解生物实验方案设计题教学设计教学目标及重点与难点知识目标:1、实验设计方法的理论基础。
2、实验设计题的解题思路与方法。
3、不同类型实验设计题的解题方法。
技能目标:1、能够根据实验目的和实验材料,分析明确实验的变量。
2、能够设计简单的实验方案,撰写实验步骤。
3、能够对已有的实验方案进行科学的评价。
情感态度价值观:获得分析问题、解决问题的思路与方法,提高生物科学研究的素养。
教学重点:1、实验变量的确定2、实验方案的设计教学难点:实验方案的设计课时安排:1课时教学过程设计:1.分辨确定三变量每个探究性实验和验证性实验内都有要验证或探究的因子,即自变量,就是本实验的自变量;在自变量的作用下出现的结果(或不能出现的结果)即为实验的因变量;其它与因变量有关或无关的因子都是实验所不研究的内容即为实验的无关变量,分辨清三变量是解题的基础。
2.分别处理三变量操纵自变量:可通过分组设置对照给不同组加上或减去自变量的方法加以控制,即加法创意或减法创意。
但有的实验是探究多个因子,不管是单个因子还是多个因子,两者之间的差异只不过是对照的组数上有差异而已。
控制无关变量:所用生物材料要相同,即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同;所用实验器具要相同,即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样;所用实验试剂要相同,即试剂的成分、浓度、体积要相同;所用处理方法要相同,如:保温或冷却;光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。
检测因变量:因变量的测量实质是对实验结果的观察与记录,这一环节一定要写明确测量因变量的时间;测量的性状或指标;测量的工具;是直接测量还是间接测量,这一步骤最常见的错误就是只写观察,不写观察的对象,时间,用具,往往让人感觉到表达不到位。
因为观察的时间、用具往往影响因变量的可靠性。
3.编写实验步骤解题思维过程可用下表总结:例题示范:胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。
高三生物实验的控制变量与实验误差在高三生物实验中,控制变量和实验误差是非常重要的概念。
控制变量是指在实验过程中,对于除了被测变量以外的其他因素进行控制,以确保实验结果的准确性和可靠性。
而实验误差是指实验结果与真实值之间的差异,这种差异可能由多种因素引起,包括人为操作不当、仪器仪表的误差等等。
正确地控制变量和减小实验误差对于科学实验的设计和结果分析至关重要。
在进行生物实验时,我们要尽量排除实验结果中的干扰因素,确保实验结果的准确性。
为了做到这一点,我们需要控制变量。
控制变量的方法主要有两种:一种是保持除被测变量以外的其他条件不变,即将这些条件固定在一个值上;另一种是在不同实验组中改变一个变量,同时保持其他变量不变。
通过这两种方法,我们可以观察到被测变量对实验结果的影响,排除其他因素的干扰。
除了控制变量,我们还需要注意实验误差的存在。
实验误差是不可避免的,但我们可以通过合理的实验设计和技术手段尽量减小实验误差的影响。
首先,我们需要选择合适的实验设备和仪器,在实验过程中保持设备的准确性和稳定性。
其次,我们要进行重复实验,通过多次实验来验证实验结果的稳定性和可靠性。
同时,我们还要注意实验操作的规范性和精确性,避免人为因素对实验结果的影响。
在设计生物实验时,我们需要合理设置对照组和实验组,并保持实验条件的一致性。
对照组是用来与实验组进行比较的,它不接受任何处理或变量改变,仅用来验证实验结果的准确性和可靠性。
实验组是我们进行实验操作的对象,我们需要在实验组中改变某个变量或施加特定处理,通过与对照组的比较,来观察该变量或处理对实验结果的影响。
最后,在实验结果的分析和解释中,我们要注意实验误差的存在。
实验误差不仅包括系统误差,还包括随机误差。
系统误差是指由于实验设计或仪器的缺陷而引起的误差,而随机误差是指由于实验中的偶然因素引起的误差。
我们可以通过统计方法来评估和修正实验误差,以得到更准确的实验结果。
同时,在报告实验结果时,我们要明确实验误差的范围和可能的影响,以保证结果的科学性和可靠性。
变量:解答生物实验设计题的好“抓手”高中生物学各种类型的实验设计类题目的解答都与变量有关。
实验步骤设计一般分为四步:(1)取材,分组,编号。
生物学试验中所用的材料包括生物材料、器皿、试剂等(此步骤操作中要排除实验材料中无关变量的干扰)。
(2)对照设置(进行实验变量处理)。
(3)继续处理(无关变量适宜且稳定)。
(4)反应变量的检测。
可见实验步骤设计的每一个环节,都必须做好相关变量的确认和操控。
其解题模型如图1所示。
/ 可见,只要抓住变量,就可以建立解题模式,使解题有“法”可依,有“路”可循。
现举例说明如下。
1 变量的确认 1.1 变量的类型生物学实验中的变量是指可被操纵的特定因素或条件。
根据其在实验中的作用,可分以下几种情况: 1.1.1 实验变量与反应变量实验变量,也称自变量,指实验中实验者所操纵的因素或条件;反应变量也称因变量,指实验中由实验变量所引起的变化结果。
通常实验变量是原因,反应变量是结果,两者之间具有必然的因果关系。
1.1.2 无关变量与额外变量无关变量也称控制变量,指实验中除实验变量以外的,影响实验现象和结果的因素或条件,并非与实验“无关”,只不过不是实验中要研究的目标。
额外变量也称干扰变量,指实验中由无关变量控制不当引起的变化和结果。
实验设计和操作中应力求使实验组之间以及实验组和对照组之间的无关变量保持相同且适宜,避免额外变量的干扰,便于清晰地研究实验变量和因变量的关系。
1.2 实验变量和因变量的确认通常有以下几种确认方法:(1)直观法:即由实验名称或实验目的直接找到实验变量和因变量。
实验变量和因变量一般隐含在题干的信息中,因此可根据实验目的、实验材料等已知条件确定实验变量和反应变量。
实验课题一般可描述或转化为:“……对……的作用或影响”或“……是……”的格式。
在“对”或“是”之前的中心词可认为是实验变量,而在“对”或“是”之后的中心内容部分可认为是反应变量。
例如:① 探究pH对酶活性的影响;② 设计实验,观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响;③ 验证二氧化碳是绿色植物光合作用的原料;④ 验证镁是植物生活的必需元素……在上述问题中,实验变量可分别确定为:pH;生长素或生长素类似物;二氧化碳;镁。
高考生物实验题专题突破1:变量的控制知识目标:实验变量和无关变量的概念及控制方法
能力目标:解决相关的实验设计题目
教学方法:讲练结合
教学过程:
1.概念
实验变量:也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。
实验的
目的在于获得和解释这种前因后果。
无关变量:指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。
额外变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。
额外变量会对
反应变量有干扰作用。
无关变量的控制要做到相同且适宜。
2.控制方法
操纵实验变量——施加干扰
控制无关变量——随机分组、设置对照、条件相同且适宜、重复实验
捕获反应变量——观察现象、测量数值
实验组:施加得到对照
实验变量——————→反应变量——→科学结论
对照组:不施加无关变量消失分析
改变相同且适宜程度改变
↓↓↓
操纵控制检测
实验变量无关变量反应变量
3.针对训练
例:研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。
利用以下实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。
实验材料和器材:水稻种子,试管,培养皿,纱布,尺子(l00mm),蒸馏水,恒温光照培养箱(温度设定为28℃,光强度为200O Lux)。
(实验材料和器材的数量不限)
根据给出的实验材料和器材.请设计实验方法和步骤.预测实验结果并作出分析。
(1)方法和步骤:
(2)结果预测和分析:
解析:变量的确定和控制方法是实验设计的核心内容,现分析如下:
答案:(1)方法和步骤:①用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释
10、102、103、104倍获得4种不同浓度的污染液。
②挑选籽粒饱满、
大小一致的水稻种子250粒,随机分成5组,每组50粒。
③取5只
培养皿,垫上纱布;其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污
染液(浸润纱布即可),另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照。
④在每只培养皿的纱布上,均匀放置50粒水稻种子;⑤将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养;每天实验组补充等量的相应浓度重金属污
染液,对照组补充等体积的蒸馏水,以保持纱布的湿润。
⑥1周后统计各组的发芽率;用尺子测量幼苗株高(或根长),计算平均值。
(2)结果预测和分析:不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用,随着浓度的增加,萌发率逐渐降低;不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用,随着浓度的增加,株高(或根长)逐渐降低。
练习1、为验证铁是植物生长发育所需的“不可再利用的元素”,请你
写出合理的实验步骤。
实验材料:同种的具4-5片叶的小麦幼苗
实验器材:自选
实验步骤:
①
②
③
④
练习2、(2004春季高考)为了研究胰腺的胰液分泌调节,某人从实验
狗甲的一段小肠刮下黏膜,将该黏膜放入稀盐酸中浸泡,把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉,结果引起实验狗乙的胰液大量分泌,并由此
得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。
分析这一实
验与结论,回答下列问题:仅根据上述实验能否得出该结论,为什么?
练习3、(2008海南高考)为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的
含量有关,请用所给的实验材料,完成下列实验步骤并回答问题:
实验材料:距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
(1)实验步骤:
①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,
分别置于等量的完全培养液中培养。
②用喷壶分别将和喷洒在A、B两组幼苗上。
③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,
测定两组植株的
(2)预测实验结果:。
(3)上述试验中,如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验,是否影响
实验结果的可靠性?为什么?
(4)该实验原理是:。
练习4、(03北京)现有一种植物的种子,已经知道它的萌发受水分、温
度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关,探究光的有无对该种子萌发的影响,请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤,预测可能的实验结果,并分别得出相应的结论。
材料和用品:数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等(1)方法步骤:
①
②
(2)可能的实验结果及相应的结论:
①
②
③
专题1
1、①选择生长状况相同的小麦若干,随机分成数量相同的A、B两组。
②将A组小麦用缺铁培养液培养,将B组小麦用等量的完全培养液培养。
③将两组装置共同置于温度、光照等适宜的条件下培养。
④每天观察小麦新叶和老叶的生长情况,并记录结果。
2、不能。
缺少对照实验,未排除稀盐酸的作用
3、(1)②:蒸馏水赤霉素溶液③:高度
(2)A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株平均高度(3)有影响因为每组实验材料的数量过少(或样本数过少),代表性差。
(4)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。
用赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。
4、(1)方法步骤:
①向培养皿中倒入适量的水,将等量的种子分别放入两组培养皿中。
②将一组置于有光照的环境中,另一组置于黑暗环境中,在培养过程中,使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。
(2)可能的实验结果及相应的结论:
①有光组萌发,无光组也萌发(或答发芽率差异不显著),该种植物的种子萌发不受光的影响。
②有光组萌发,无光组不萌发(或答有光组发芽率高于无光组,差异显著),光是该种植物种子萌发的必要条件之一。
③有光组不萌发,无光组萌发(或答无光组发芽率高于有光组,差异显著),光抑制该种植物种子的萌发。